[發明專利]飛機起飛自動跟蹤方法

在審

• 申請號: 201210530002.2
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103870792A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 齊葉庭
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 徐琳淞

技術領域

本發明涉及飛機起飛自動跟蹤方法。

背景技術

為了讓有關方（如航站樓管理人員）及時了解飛機的起飛和降落的狀況，目前的方法是通過攝像頭自動跟蹤飛機的起飛情況，然后在視頻幀中對某個飛機進行識別時。這種方法最大的問題就是在于對飛機的搜索，如果對整個視頻幀進行搜索，系統開銷過大從而降低系統的實時性，并且可能因為搜索時間過長導致搜索失敗。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種飛機起飛自動跟蹤方法，大大降低模式識別的搜索時間，極大提高系統的實時性。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案是：飛機起飛自動跟蹤方法,?包括以下步驟：

①、攝像頭對準飛機起飛的跑道，識別到飛機后，驅動云臺，使飛機圖像處于視頻的中心，同時標記該點的絕對坐標為（x0,y0）；

②、以t1的時間間隔采樣并識別飛機圖樣，并標識下兩個點的坐標分別為（x1,y1）、(x2,y2)；

③、在給定平面中確定三個點的坐標（x0,y0）,(x1,y1)，(x2,y2)，并且第一類邊界條件為自然邊界條件；

④、設出曲線函數的表達式為S(x)，通過已知條件，依次求S'(x)、S”(x)，根據樣條函數的二階導數的連續性，列出方程組S”(xi－0)=S”(xi+0)，i=1，2…，n－1；

⑤、由n?－?1?個未知數得出n?－?1?個方程，解出樣條曲線函數S（x）的解析式；

⑥、以同樣的時間間隔t1采樣視頻，飛機出現的第四個點將在曲線S(x)上或者在曲線S(x)附近的某一點，通過時間間隔t1和攝像頭移動的速率求出x3，y3=S(x3)，驅動云臺，使攝像頭的中心對準點（x3,S(x3)）相對應的位置；

⑦、在圖像的中心區域開始搜索飛機圖像，識別出飛機圖像后，標記該點坐標為（x3’,y3’），同時更新數據庫中的軌跡坐標（x3,y3），并使x3=x3’，y4=y3’；

⑧、通過點(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3）重復步驟③至步驟⑦的過程，直到飛機完全起飛。

采用了上述技術方案后，本發明具有以下的有益效果：本發明通過已知的三個點，然后運用插值算法，擬合飛機的區間飛行曲線，從而預測飛機在視頻中下一個點的區域，縮小視頻幀的搜索范圍，從而大大降低模式識別的搜索時間，極大提高系統的實時性。

具體實施方式

（實施例1）

本實施例的飛機起飛自動跟蹤方法,?包括以下步驟：

①、攝像頭對準飛機起飛的跑道，識別到飛機后，驅動云臺，使飛機圖像處于視頻的中心，同時標記該點的絕對坐標為（x0,y0）。

②、以t1的時間間隔采樣并識別飛機圖樣，并標識下兩個點的坐標分別為（x1,y1）、(x2,y2)。

③、在給定平面中確定三個點的坐標（x0,y0）,(x1,y1)，(x2,y2)，并且第一類邊界條件為自然邊界條件。

④、設出曲線函數的表達式為S(x)，通過已知條件，依次求S'(x)、S”(x)，根據樣條函數的二階導數的連續性，列出方程組S”(xi－0)=S”(xi+0)，i=1，2…，n－1。

⑤、由n?－?1?個未知數得出n?－?1?個方程，解出樣條曲線函數S（x）的解析式。

⑥、以同樣的時間間隔t1采樣視頻，飛機出現的第四個點將在曲線S(x)上或者在曲線S(x)附近的某一點，通過時間間隔t1和攝像頭移動的速率求出x3，y3=S(x3)，驅動云臺，使攝像頭的中心對準點（x3,S(x3)）相對應的位置。

⑦、在圖像的中心區域開始搜索飛機圖像，識別出飛機圖像后，標記該點坐標為（x3’,y3’），同時更新數據庫中的軌跡坐標（x3,y3），并使x3=x3’，y4=y3’。

⑧、通過點(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3）重復步驟③至步驟⑦的過程，直到飛機完全起飛。

本實施例的飛機起飛自動跟蹤方法通過已知的三個點，然后運用插值算法，擬合飛機的區間飛行曲線，從而預測飛機在視頻中下一個點的區域，縮小視頻幀的搜索范圍，從而大大降低模式識別的搜索時間，極大提高系統的實時性。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。